Устройства для измерения переменных магнитных величин: ..с помощью магнитооптических приборов, например приборов Фарадея – G01R 33/032
Патенты в данной категории
ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО ИНТЕРФЕРОМЕТРИЧЕСКОГО ДАТЧИКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА И МАГНИТНОГО ПОЛЯ
Изобретение относится к волоконно-оптическим интерферометрическим датчикам для измерения электрического тока или магнитного поля. Чувствительный элемент выполнен в виде уложенного по окружности отрезка кварцевого волоконного световода с внутренним линейным двойным лучепреломлением. Волоконный световод имеет структуру с периодически повторяющимися вдоль волокна оптическими параметрами. Периодическая структура выполнена в виде спиральной структуры внутреннего линейного двойного лучепреломления. Шаг Ltw спирали, длина биений Lb внутреннего линейного двойного лучепреломления, температурный коэффициент b внутреннего линейного двойного лучепреломления, радиус R окружности уложенного отрезка волоконного световода, радиус r поперечного сечения волоконного световода, рабочая длина волны интерферометрического датчика и показатель преломления no( ) световедущей оболочки волоконного световода выбраны из соотношения: |
2437107 патент выдан: опубликован: 20.12.2011 |
|
ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (ВАРИАНТЫ)
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения импульсного тока и напряженности магнитного поля. Устройство содержит источник монохроматического светового излучения, подводящее оптоволокно, магнитооптический датчик, выводящее оптоволокно и регистратор. Магнитооптический датчик содержит последовательно соединенные коннектор, один виток, охватывающий токопровод, и адаптер. Виток магнитооптического датчика выполнен из одномодового оптоволокна с одной постоянной Верде. Адаптер включает последовательно расположенные в корпусе втулку, шайбу, поляризационную пленку-анализатор, шайбу и втулку. Согласно второму варианту изобретения магнитооптический датчик размещен на токопроводе и содержит последовательно расположенные внутри корпуса втулку, микролинзу, поляризационную пленку-поляризатор, ячейку Фарадея, поляризационную пленку-анализатор, микролинзу и втулку. Ячейка Фарадея может быть выполнена из кварца, тяжелого флинта или стекла и имеет форму цилиндра. В качестве источника монохроматического светового излучения в обоих вариантах используется одномодовый полупроводниковый лазер. Технический результат - расширение функциональных возможностей, диапазона измеряемых токов и напряженности магнитного поля, уменьшение погрешности измерений тока, а также возможность быстрой замены одного датчика на другой. 2 н.п. ф-лы, 5 ил. |
2429498 патент выдан: опубликован: 20.09.2011 |
|
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ ПО ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИМ МУАРОВЫМ КАРТИНАМ
Изобретение относится к технике измерений переменных и постоянных величин магнитных полей и может быть использовано для создания на его основе магнитооптических приборов. Способ измерения магнитных полей по электронно-оптическим муаровым картинам заключается в точном совмещении искаженного и неискаженного неоднородным магнитным полем изображений включением в цепь витка поляризованного реле, питание которого осуществляется от звукового генератора с частотой 32 Гц, контролируемого осциллографом. Для отработки предлагаемого способа наблюдения неоднородных магнитных полей использовался круговой виток с током, выполненный из медной проволоки. Сравнение теоретического распределения напряженности магнитного поля исследуемого объекта и экспериментального, полученного на основе обработки муаровых картин, показало, что расхождение составляет не более 5% во всем токовом диапазоне. Это доказывает адекватность муаровой картины реальному неоднородному полю и позволяет автоматизировать процесс сбора информации об исследуемом объекте. 3 ил. |
2354988 патент выдан: опубликован: 10.05.2009 |
|
МАГНИТООПТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ТОКА НА ОСНОВЕ ФОТОННОГО ЭХА
Датчик имеет источник последовательности разнесенных во времени лазерных импульсов с задаваемыми интенсивностями, длительностями импульсов и временными интервалами между импульсами, стеклянную кювету с резонансной средой, помещенную внутрь соленоида. Снаружи от первого торцевого окна кюветы установлены две скрещенные относительно друг друга поляризационные призмы Глана и поворотное зеркало. Снаружи от другого торцевого окна кюветы установлен уголковый зеркальный отражатель. Входная поляризационная призма Глана задает направление линейной поляризации возбуждающих лазерных импульсов. Выходная поляризационная призма Глана служит для разложения сигнала фотонного эха на две ортогональные составляющие. Изобретение направлено на исключение влияния на результат регистрации угла нефарадеевского поворота вектора поляризации фотонного эха колебаний характеристик резонансной среды вследствие изменения температуры, давления и влажности окружающей среды. 1 ил. |
2284529 патент выдан: опубликован: 27.09.2006 |
|
УСТРОЙСТВА И СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ ОБЪЕКТОВ
Изобретение относится к средствам исследования свойств листового материала, например, банкнот. Техническим результатом является повышение точности и надежности исследования магнитных свойств листового материала. В изобретении исследуют банкноты, имеющие магнитооптический слой с изменяющимися под влиянием магнитных свойств объекта оптическими свойствами. При исследовании используют источник света для его генерации и введения света в магнитооптический слой. Осуществляют детектирование света, прошедшего через магнитооптический слой и/или отраженного этим слоем. При этом источник света и магнитооптический слой располагают таким образом, чтобы введенный в магнитооптический слой свет распространялся в основном параллельно основной поверхности этого магнитооптического слоя. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл. |
2281557 патент выдан: опубликован: 10.08.2006 |
|
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Поляризованный световой сигнал пропускают через магнитооптический чувствительный элемент в виде закрученного вдоль направления распространения излучения одномодового оптического волокна. Прошедший через чувствительный элемент световой сигнал делят на две пары взаимно ортогональных линейно поляризованных составляющих, отличающиеся друг от друга угловой ориентацией. Определяют на выходе чувствительного элемента азимутальный угол и угол эллиптичности поляризации светового сигнала. Дополнительно определяют двулучепреломление в выходном фиксирующем соединителе оптического волокна, с его использованием находят состояние поляризации светового сигнала в конце волокна перед выходным фиксирующим соединителем. Формируют измерительный сигнал с учетом угла ориентации между парами и двулучепреломления в выходном фиксирующем соединителе и по нему находят измеряемую величину. Получаемый технический эффект заключается в уменьшении искажения формы измерительного сигнала и повышении стабильности измерений при воздействии температуры и вибраций. 2 н.п. ф-лы, 6 ил. |
2281516 патент выдан: опубликован: 10.08.2006 |
|
ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ ТОКОВ
Устройство предназначено для измерения однократных импульсов тока с длительностью, лежащей в наносекундном диапазоне длительностей. Устройство состоит из магнитооптического датчика, подключенного к входу измерительно-вычислительного блока. Магнитооптический датчик содержит источник линейно-поляризованного светового излучения, который через волоконный световод из магнитооптического материала подключен к входу поляризационно-чувствительного фотоприемника. Волоконный световод состоит из n чувствительных элементов в виде одинаковых дуг, образующих замкнутый контур и охватывающих токопровод с измеряемым током. Чувствительные элементы соединены между собой (n-1) одинаковыми волоконно-оптическими линиями задержки. Волоконно-оптические линии задержки выполнены в виде катушек с витками того же волоконного световода. Плоскости витков катушек перпендикулярны силовым линиям магнитного поля, создаваемого измеряемым током. Такая конструкция позволяет использовать всего один магнитооптический датчик, в отличие от ближайшего аналога. 2 ил. |
2262709 патент выдан: опубликован: 20.10.2005 |
|
ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК МАГНИТНОГО ПОЛЯ
Изобретение относится к технике магнитных измерений, в частности дефектоскопии ферромагнитных изделий. Датчик содержит источник излучения, устройство ввода излучения в многомодовое оптическое волокно, фотоприемное устройство, расположенные последовательно по ходу пучка излучения две или более пленок магнитооптического материала с периодической доменной структурой, расположенные на различных участках волокна. Плоскость каждой пленки магнитооптического материала перпендикулярна оси волокна. Между устройством ввода излучения в оптическое волокно и первой в цепи пленкой магнитооптического материала расположен модовый фильтр для селекции в волокне осевой моды, на выходе излучения из волокна расположен модовый демультиплексор. Фотоприемное устройство выполнено с числом фоточувствительных участков, равным числу пленок магнитооптического материала, период доменной структуры соседних пленок изменяется в |
2259571 патент выдан: опубликован: 27.08.2005 |
|
ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК МАГНИТНОГО ПОЛЯ
Изобретение относится к технике магнитных измерений. Волоконно-оптический датчик магнитного поля состоит из источника света, устройства для ввода света в оптическое волокно в первом плече разветвленной части Y-образного оптического волокна, магнитооптического материала в торце неразветвленной части оптического волокна, фотоприемника во втором плече разветвленной части оптического волокна. Между оптическим волокном и магнитооптическим материалом расположен модовый фильтр, магнитооптический материал состоит из двух пленок с различающимися намагниченностями насыщения. Изобретение обеспечивает повышение точности измерения и снижение требования к параметрам магнитооптического материала, что позволяет использовать более дешевые магнитные материалы. 1 ил.
|
2255345 патент выдан: опубликован: 27.06.2005 |
|
СПОСОБ ОПТОЭЛЕКТРОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ ТОКА Изобретение относится к измерительной технике. Технический результат заключается в повышении точности измерения и чувствительности к измеряемому току, расширении диапазона измерений, в использовании при обработке результатов измерения оптической фазовой памяти резонансной среды о воздействии на нее разнесенных во времени лазерных импульсов при наличии продольного магнитного поля. Предлагаемый способ оптоэлектронного измерения электрического тока высоковольтных линий электропередач (ЛЭП) основан на применении оптико-электронного трансформатора тока с внутренней модуляцией света, основанной на нефарадеевском повороте вектора поляризации используемого сигнала первичного или стимулированного фотонного эха. При этом угол поворота зависит от напряженности магнитного поля, несущего информацию об измеряемом токе высоковольтной ЛЭП, от интервала между возбуждающими лазерными импульсами, позволяющего перестраивать диапазоны измерения тока ЛЭП, и не зависит от длины пути в резонансной среде возбуждающих лазерных импульсов и фотонного эха. 1 ил. | 2223512 патент выдан: опубликован: 10.02.2004 |
|
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ БОЛЬШИХ ТОКОВ Изобретение относится к физике энергий высоких плотностей и предназначено для измерения силы тока в мощных электрофизических установках. Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым изобретением, является расширение верхней границы диапазона измеряемых токов. Устройство для измерения больших токов содержит источник линейно поляризованного светового излучения, по одному витку двух световодов, поляризационно нечувствительный соединитель световодов, анализатор и регистратор. Витки световодов охватывают токопровод с измеряемым током в противоположных направлениях. Источник светового излучения оптически подключен к входу первого световода, выход которого через соединитель световодов оптически подключен к входу второго световода, выход которого оптически подключен к анализатору, выход последнего подключен к регистратору. Световоды выполнены из магнитооптических материалов с постоянными Верде соответственно V1, V2, причем V2=V1-T/2Imax, где Т - период однозначности функции преобразования анализатора; Imax - верхний предел диапазона измеряемых токов. 1 ил. | 2208798 патент выдан: опубликован: 20.07.2003 |
|
ДАТЧИК МАГНИТНОГО ПОЛЯ Изобретение относится к технике магнитных измерений. Датчик магнитного поля содержит источник света, устройство ввода излучения в оптическое волокно, оптическое волокно, в промежуточной части которого расположена магнитная пленка, на выходе волокна - фотоприемник, отличающийся тем, что между входным оптическим волокном и магнитооптическим материалом содержится расширитель светового пучка, входное оптическое волокно выполнено одномодовым, а выходное - многомодовым с ответвлением, фотоприемник расположен напротив ответвленной части оптического волокна. Технический результат заключается в повышении динамического диапазона и точности измерения напряженности магнитного поля. 1 ил. | 2177625 патент выдан: опубликован: 27.12.2001 |
|
ДАТЧИК МАГНИТНОГО ПОЛЯ Изобретение относится к технике магнитных измерений, в частности дефектоскопии ферромагнитных изделий. Датчик магнитного поля содержит источник света, устройство ввода излучения в оптическое волокно, оптическое волокно, в промежуточной части которого расположена магнитная пленка, на выходе волокна фотоприемник, между входным оптическим волокном и магнитооптическим материалом содержится расширитель светового пучка, входное оптическое волокно выполнено одномодовым, а выходное многомодовым, содержащим в центре световедущей жилы поглощающий свет слой, толщина поглощающего свет слоя связана с числовой апертурой выходного оптического волокна соотношением где - длина волны света, h - толщина поглощающего свет слоя, NA - числовая апертура оптического волокна. Технический результат заключается в расширении динамического диапазона и повышении точности измерения напряженности магнитного поля. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. | 2161316 патент выдан: опубликован: 27.12.2000 |
|
ДАТЧИК МАГНИТНОГО ПОЛЯ Изобретение относится к технике магнитных измерений. Датчик магнитного поля состоит из Y-образного разветвленного оптического волокна, источника света с устройством ввода у одного торца разветвленной части волокна, пленки магнитооптического материала на торце неразветвленной части волокна, фотоприемника на втором торце разветвленной части волокна, устройство ввода излучения в оптическое волокно выполнено с возможностью возбуждения только осевой моды, период доменной структуры в магнитооптическом материале связан с числовой апертурой волокна соотношением Магнитооптический материал освещается излучением осевой моды. Излучение нулевого порядка дифракции на доменной структуре в магнитооптическом материале распространяется по оптическому волокну и попадает на фотоприемное устройство, излучение высших порядков дифракции рассеивается в оболочке оптического волокна. Технический результат заключается в повышении точности измерения напряженности магнитного поля. 1 ил. | 2161315 патент выдан: опубликован: 27.12.2000 |
|
ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ФОРМЫ ИМПУЛЬСОВ СВЕРХБОЛЬШИХ ТОКОВ Волоконно-оптическое устройство для регистрации формы импульсов сверхбольших токов содержит волоконно-оптический измерительный блок, регистратор и аналоговый дифференциально-интегрирующий блок, два входа которого подключены к выходам волоконно-оптического измерительного блока соответственно, а выход - к входу регистратора, способного запомнить форму сигнала в цифровом или аналоговом виде. В одном из вариантов выполнения аналоговый дифференциально-интегрирующий блок содержит дифференциатор, два умножителя, интегратор и сумматор, выход которого является выходом аналогового дифференциально-интегрирующего блока. В другом варианте аналоговый дифференциально-интегрирующий блок содержит два дифференциатора, два умножителя, сумматор, выход которого через интегратор подключен к выходу аналогового дифференциально-интегрирующего блока. Технический результат заключается в снижении частотной полосы сигналов, поступающих на вход регистратора, упрощении устройства. 2 з.п.ф-лы, 4 ил. | 2158428 патент выдан: опубликован: 27.10.2000 |
|
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СВЕРХБОЛЬШИХ ТОКОВ Данное устройство предназначено для измерения силы тока в электрофизических установках. Оно позволяет измерять силу тока ~ 106A и устойчиво к наводкам паразитных токов. Устройство содержит n магнитооптических датчиков с чувствительным элементом в виде протяженного световода из магнитооптического материала и измерительно-вычислительный блок, причем положение оптического входа каждого из n световодов магнитооптических датчиков совпадает с оптическим выходом соседнего световода таким образом, что все световоды образуют замкнутый односвязный контур, охватывающий только токопровод с измеряемым током, а выходы магнитооптических датчиков соединены с соответствующими им входами измерительно-вычислительного блока. Технический результат - увеличение максимального значения измеряемой силы тока. 1 ил. | 2120128 патент выдан: опубликован: 10.10.1998 |
|
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ Способ получения оптического изображения магнитного поля может быть использован в области измерений постоянных и переменных магнитных полей и позволяет увеличить чувствительность к воздействию слабого магнитного поля со сложной пространственной структурой. Способ включает получение с помощью магнитооптического эффекта изображения структуры пластины. При воздействии исследуемым магнитным полем пластину охлаждают от температуры выше температуры магнитного упорядочивания до температуры ниже магнитного упорядочивания, а получение изображения осуществляют при температуре ниже температуры магнитного упорядочивания. 3 з.п. ф-лы. | 2118832 патент выдан: опубликован: 10.09.1998 |
|
ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ПЛОТНОСТИ ЭНЕРГИИ ВОЛН Использование: волоконные измерительные системы и радиотехника для измерения плотности энергии волн. Сущность изобретения: при намагничивании ферритового слоя магнитным полем происходит сужение диаграммы направленности антенного устройства, а с другой стороны, ферритовый слой служит в качестве преобразователя, с помощью которого принимаемая токонесущим элементом энергия индуцируемых волн приводит к изменению оптических параметров световода и, следовательно, параметров проходящей через световод волны. Изменение оптических параметров световода 4 происходит вследствие его нагрева от ферритового слоя 2, в свою очередь нагревающегося при поглощении энергии волн при ферромагнитном резонансе. Для обеспечения наилучшего теплового взаимодействия ферритового слоя 2 и волоконного световода 4 последний размещается в центре ферритового слоя 2, в специально высверленном для этой цели пазу 3. 1 ил. | 2083991 патент выдан: опубликован: 10.07.1997 |
|
ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ПЛОТНОСТИ ЭНЕРГИИ ВОЛН Использование: радиотехника и волоконная оптика, устройства для измерения плотности энергии волн. Сущность изобретения: волоконно-оптический датчик выполнен в виде планарной структуры с токонесущим элементом 1, прикрепленным к диэлектрической подложке 2 с пазом 4, через который проходит световод 5. Участок световода 5, расположенный в пазу 3, покрыт резонансно-поглощающим покрытием 6 и с помощью зеркал 7 и 8 образует измерительный интерферометр. Участок световода 5, расположенный в пазу 4, с помощью зеркал 9 и 10 образует интерферометр Фабри-Перо. Пазы 3 и 4 отнесены друг от друга на некоторое расстояние для исключения воздействия измеряемого СВЧ-поля на интерферометр Фабри-Перо. 1 ил. | 2080613 патент выдан: опубликован: 27.05.1997 |
|
УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ Использование: изобретение относится к измерениям магнитного поля с помощью магнитооптических приборов, основанных на эффекте Фарадея, и может быть промышленно применимо для визуализации и топографирования пространственно неоднородных магнитных полей в труднодоступных участках электромагнитных систем: электрических машин, магнитных подвесок, герконов, магнитных квадрупольных линз ускорителей заряженных частиц и т.п. Сущность изобретения: магнитооптическое устройство содержит источник света, фарадеевскую ячейку, регистрирующее устройство, волоконно-оптические светодиоды, поляризатор, анализатор, подложки, магнитооптический пленочный датчик, выполненный из высокоанизотропного магнитоодноосного материала, установленный перпендикулярно измеряемой компоненте магнитного поля, пленочный датчик, выполненный из слабоанизотропного магнитоодноосного материала, установленный параллельно измеряемой компоненте магнитного поля, элемент подмагничивания, блок управления, источник управляющих импульсов и блок питания. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. | 2042142 патент выдан: опубликован: 20.08.1995 |
|
МАГНИТООПТИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ И ТОКОВ Использование: изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения магнитных полей постоянных и электромагнитов, а также для бесконтактного измерения постоянных токов в системах питания электроустановок. Сущность изобретения: работа измерителя основана на использовании эффекта Фарадея в магнитооптической пленке 4 с плоскостной анизотропией, намагниченность которой зависит от внешних магнитных полей. Пленка 4 расположена на оптическом контакте на гипотенузной грани призмы 3. Поляризованный свет от светодиода 1 модулируется в пленке в соответствии с ее намагниченностью. Лучи с ортогональными поляризациями разделяются анализатором 5 и детектируются фотодиодами 6 и 7, соединенными с дифференциальным усилителем 8. Сигнал с выхода усилителя 8 обрабатывается параллельно в двух каналах: первом, состоящем из фильтра 9 нижних частот и компаратора 12, вырабатывающим управляющий сигнал в соответствии со знаком постоянной составляющей дифференциального фотосигнала, и втором, состоящим из фильтра 10 верхних частот, синхронного детектора 11 и компаратора 13, вырабатывающим управляющий сигнал в соответствии со знаком синхронно детектированной второй гармоники фотосигнала. Сигналы обоих каналов поступают на вход коммутатора 15, управляемого детектором 14 нуля. Выход коммутатора соединен с входом усилителя 16 тока, питающего катушку 17, служащую для компенсации внешних магнитных полей. Для устранения влияния коэрцитивности и обеспечения работы устройства на второй гармонике подмагничивающего тока используется вторая катушка 18, соединенная с генератором 19 высокочастотного сигнала. По величине тока через катушку 17 судят об измеряемых величинах. 1 ил. | 2035049 патент выдан: опубликован: 10.05.1995 |
|
ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ И ТОКОВ Использование: изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения магнитных полей постоянных и электромагнитов, а также для бесконтактного измерения постоянных токов в системах питания электроустановок. Сущность изобретения: работа измерителя основана на использовании эффекта Фарадея в магнитооптической пленке 4 с плоскостной анизотропией, намагниченность которой зависит от внешних магнитных полей. Пленка 4 расположена на оптическом контакте на гипотенузной грани призмы 3. Поляризованный свет от светодиода 1 модулируется в пленке в соответствии с ее намагниченностью. Лучи с ортогональными поляризациями разделяются анализатором 5 и детектируются фотодиодами 6 и 7, соединенными с дифференциальным усилителем 8. После фильтрации фильтром 9 нижних частот сигнала подается на компаратор 10, где происходит его сравнение с нулем. Выходной сигнал компаратора 10 является управляющим для усилителя 11 тока, питающего катушку 13, служащую для компенсации внешних магнитных полей. По величине тока через катушку судят об измеряемой величине. Для устранения влияния коэрцитивности пленки 4 предназначена вторая катушка 12, соединенная с генератором 14 высокочастотного сигнала. 1 ил. | 2035048 патент выдан: опубликован: 10.05.1995 |
|